田 波， 杨宜民， 蔡述庭

(1. 铜仁学院数学与信息工程系，贵州 铜仁 554300；2. 广东工业大学自动化学院，广东 广州 510090)

一种基于视觉感知的H.264码率控制算法

田 波1,2， 杨宜民2， 蔡述庭2

(1. 铜仁学院数学与信息工程系，贵州 铜仁 554300；2. 广东工业大学自动化学院，广东 广州 510090)

针对目前视频编码标准H.264的码率控制算法未考虑人眼视觉感知、易导致编码后视频图像质量波动的不足，提出了一种基于视觉感知的H.264码率控制算法。首先，设计了像素域的恰可察觉失真模型。在此基础上，根据各帧的恰可察觉失真的大小进行帧层比特分配。其次，建立了基于结构相似度的率失真模型，并采用此模型设计了基本单元层(basic unit, BU)的比特分配方案。最后结合二次速率-量化模型得到量化参数。实验结果表明，该算法与目前H.264中典型的码率控制算法相比，错误率降低了0.2%。

码率控制；恰可察觉失真；比特分配；结构相似度

码率控制是在给定的网络传输环境下，通过合理设置编码参数来控制编码器输出的码率，对编码器输出高质量的平稳视频数据流发挥了关键作用。目前，H.264的码率控制算法(如 JVT-W042，JVT-GO12等)，综合考虑了率失真模型和缓冲区充盈度，并采用帧的平均绝对误差(mean absolute difference，MAD)的线性预测模型与二次速率–量化模型进行比特分配，不仅忽略了各帧内容的不同，而且没有考虑到人眼的视觉特性。对此，已有较多的研究文献对其进行改进。文献[1]提出一种基于H.264的码率控制算法，根据各帧的局部运动区域的强度来分配目标码率，提高了视频播放的主观质量，但仅仅考虑到了运动和纹理特征。……